Question

【題目】已知：把和按如圖甲擺放（點(diǎn)與點(diǎn)重合），點(diǎn)、、在同一條直線上．，，，，．如圖乙，從圖甲的位置出發(fā)，以的速度沿向勻速移動(dòng)，在移動(dòng)的同時(shí)，點(diǎn)從的頂點(diǎn)出發(fā)，以的速度沿向點(diǎn)勻速移動(dòng)．當(dāng)點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)停止移動(dòng)，也隨之停止移動(dòng)．與相交于點(diǎn)，連接、，設(shè)移動(dòng)時(shí)間為．解答下列問題：

設(shè)三角形的面積為，求與之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫出自變量的取值范圍；

當(dāng)為何值時(shí)，三角形為等腰三角形？

是否存在某一時(shí)刻，使、、三點(diǎn)在同一條直線上？若存在，求出此時(shí)的值；若不存在，說明理由．

Answer 1

【答案】(1) ;(2);(3)當(dāng)，點(diǎn)、、三點(diǎn)在同一條直線上．

【解析】

（1）在Rt△DEF中由勾股定理可以得到DF=10．同理，在Rt△ABC中，∠ABC=45°，所以△ABC為等腰直角三角形；由DE⊥BC，∠ACB=45°，知△QEC也是等腰直角三角形，所以，QE=CE=t，則BE=BC-CE=9-t；則△BQE的面積y=BEQE（0＜t≤）；

（2）在Rt△DEF中，DE=6，DF=10，所以，cos∠D=，sin∠D=；在Rt△PDG中，通過sin∠D求得PG、cos∠D解得DG，

那么GQ=DQ-DG；在Rt△PGQ中，利用勾股定理，求得PQ2．若△DPQ為等腰三角形時(shí)，分三種情況：①若DP=DQ；②若DP=PQ；③當(dāng)DQ=PQ時(shí)；

（3）①當(dāng)t=0時(shí)，點(diǎn)B、P、Q在同一條直線上；

②當(dāng)B、Q、P在同一直線上時(shí)，過點(diǎn)P作DE的垂線，垂足為G，則PG∥BE，△DPG∽△DFE；然后由相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例求得 PG、DG的值，而DQ=6-t，所以求得GQ=DQ-DG的值，根據(jù)平行線的判定定理知GP∥BE，可證△GPQ∽△QBE，所以，
GP：BE=GQ：EQ，從而解得t=，點(diǎn)B、Q、P在同一直線上．

解：

（1）∠ACB=45°，∠DEF=90°，

∴∠EQC=45°．

∴EC=EQ=t，

∴BE=9-t．

∴y＝BEEQ＝(9t)t，

即：y＝t2+t（0＜t≤）

（2）①當(dāng)DQ=DP時(shí)，∴6-t=10-3t，解得：t=2s．

②當(dāng)PQ=PD時(shí)，過P作PH⊥DQ，交DE于點(diǎn)H，

則DH=HQ=，由HP∥EF，

∴＝則＝，解得t＝s

③當(dāng)QP=QD時(shí)，過Q作QG⊥DP，交DP于點(diǎn)G，

則GD=GP=，可得：△DQG∽△DFE，

∴＝，則＝，

解得t＝s（2分）

（3）假設(shè)存在某一時(shí)刻t，

使點(diǎn)P、Q、B三點(diǎn)在同一條直線上．

則，過P作PI⊥BF，交BF于點(diǎn)I，

∴PI∥DE，

于是：，

∴PI＝t，F(xiàn)I＝t，

∴＝，則＝，

解得：t＝s．

答：當(dāng)t＝s，點(diǎn)P、Q、B三點(diǎn)在同一條直線上．